性别差异性

2.2.4.1 统计学分析

本研究中独立的变量包括：性别（男和女，2个水平），着陆高度（低、中、高，3个水平）。我们采用双因素方差分析来检验性别和着陆高度对所有生物力学参数的影响及其交叉性影响。当发现着陆高度对具体参数有显著性影响时，采用Tukey's HSD事后检验来评价其显著性差异发生在何种状态之间。在所有分析中，P＜0.05被定义为显著性差异。所有的分析在网络免费的统计学分析系统Vassar Stats中完成。

2.2.4.2 统计结果

统计学分析结果列为表2-4。在各个参数中，未发现性别与着陆高度存在显著的交叉性影响。对于各个方向的地面反力及其合力，一名典型的男性受试者和一名典型的女性受试者的数据如图2-14所示。除了男性的内外方向地面反力峰值，其他分量及合力都随着陆高度的增加而现在提高。相对于女性，男性的前后方向地面反力峰值显著较大。对于达到竖直方向地面反力峰值的时间，性别和着陆高度都没有显著性影响。有趣的是，在各种测试状态，女性的达到竖直方向地面反力峰值的时间和加载速率，尤其是后者，其个体差异性都较小。此外，男性的加载速率比女性显著较大。

图2-14 典型男性和典型女性受试者地面反力比较（实线为男性；虚线为女性）[28]

随着着陆高度的提高，在三个解剖平面内，踝关节都趋向于有更大的角位移和角速度。但是，在最大背屈和内翻角度上，这种趋势不存在显著性。在所有平面内，女性的最大角位移和角速度都比男性偏大，但是显著性仅体现在最大背屈速度上。

对于胫骨前肌和外侧腓肠肌，采集自一名典型男性受试者和一名典型女性受试者的数据比较如图2-15所示。对于两块肌肉的触地前持续时间，性别和着陆高度均无显著性交叉影响。将当从32cm高处跳落着陆时的肌电幅值作为参考幅值，从中等和高等高度跳落时的幅值与之相比，则为这两个高度着陆时的相对肌电幅值。如表2-4所示，随着着陆高度的提高，绝对和相对肌电幅值都呈提高趋势，但是显著性仅被发现与外侧腓肠肌的触地前绝对肌电幅值，胫骨前肌的触地前相对肌电幅值，以及外侧腓肠肌的触地前和触地后相对肌电幅值。在胫骨前肌的绝对肌电幅值参数中，两性存在显著的不同，男性的肌肉活动性比女性显著较大。

2.2.4.3 着陆生物力学的性别差异性

许多关于着陆的研究认为，两性之间在竖直方向地面反力峰值上无显著性差异，这与本研究结论一致。但是另外一些研究则认为，女性承受比男性更大的竖直方向地面反力峰值。不同研究之间互相矛盾的结论有可能与各自实验中着陆形式的不同相关。另外，有一种比较理想和单纯的思路希望简单地通过地面反力来预测损伤风险，在解释女性在着陆时有更大的损伤风险时，有些研究可能受到了这一思路的误导。

图2-15 典型男性和典型女性受试者肌电图比较[28]

在达到竖直方向地面反力峰值的时间参数上，有些研究发现着陆时女性受力有较大平均值，而男性受力有更大的方差，而两性间的统计比较未发现显著性差异。这个结论与本书结果一致。在表2-4中，虽然未发现在竖直方向地面反力峰值中存在显著性性别差异，但是说明男性要承受比女性更大的地面反力峰值。另外，男性也比女性承受显著较大的前后方向地面反力峰值。这些结果都无法解释在着陆中女性更易于发生下肢损伤，反而能够解释流行病学调查发现的男性更易于因地面危险导致较大冲击力而受伤的事实。因此，可以认为女性较高的损伤率与地面反力和加载速率无关。

另外，左右方向地面反力峰值不存在显著的性别差异。由于在双足着陆中，左右方向地面反力从总体上来说是基本对称的，而且其幅值也相对于另外两个方向上的地面反力小得多，所以并没有引起太大的重视。然而，我们不确定地面反力在左右方向上的分量是否会能影响到着陆者的姿势稳定性，也不确定这个分力是否有可能与踝关节内翻有联系。

有研究发现在着陆时踝关节极限外展角度不存在显著的性别差异[13]。Kernozek等人[29]发现与男性相比，女性在着陆时有更大的极值背屈角度。Decker等人[30]和Salci等人[19]发现，女性在初始接触时有更大的踝关节跖屈角度，但是这种与男性之间的差异不具有统计学意义。同时，Decker等人[30]也也发现，女性比男性有更大的极值角速度。本研究也发现，女性在三个解剖面内都具有显著较大的踝关节角度极值，另外还具有显著性较大的极值背屈角速度。这有可能导致女性在半蹲式跳伞着陆时有更大的扭伤概率。

由于在胫骨前肌触地前肌电持续期未发现显著的性别差异，所以胫骨前肌在触地前的肌肉活动主要由其触地前肌电幅值来确定。Gehring等人[31]发现，股四头肌、腘绳肌和腓肠肌触地前肌电幅值不存在显著的性别差异。我们也认为肌电幅值的性别差异不在于腓肠肌，而在于胫骨前肌。与男性相比，女性在触地前后胫骨前肌的肌电活动性明显较弱。在着陆过程中，胫骨前肌是主要的踝关节背屈肌之一。如果肌肉活动性比较弱，就不能有效阻止过度的踝关节运动，从而使踝关节更易受到损伤。

Gehring等人[31]发现，女性比男性更早地趋向于触发内侧腓肠肌，本研究证实，这一结论同样适用于外侧腓肠肌。女性有更长的外侧腓肠肌肌电持续期，则说明女性比男性有更长准备时间来应对地面的冲击。在这一时期对肌电幅值进行积分，可以认识在触地时刻该肌肉所能提供的能量支持。虽然外侧腓肠肌的触地前肌电幅值未体现显著的性别差异，但是，相对来说男性有更大的肌电幅值。这会在一定程度上平衡两性在其触地前肌电持续期上存在的差异所形成的影响。

在着陆的触地前阶段，两性在踝关节肌肉上有不同的活动模式，男性更加有效地发挥踝关节背屈肌的作用，而女性则更加注重踝关节跖屈肌的作用。在发挥肌肉作用时，男性更加有效地利用肌肉本身的爆发力，而女性则通过增加肌肉力作用时间来达到目的。这些不同会造成两性之间踝关节屈肌和伸肌的协同收缩存在的差异。在着陆时踝关节背屈肌的作用更大，而跖屈肌更多是协调和平衡的作用，所以男性的策略要优于女性，从而造成女性在踝关节屈肌和伸肌协调收缩方面的劣势，这有可能与其较高的损伤率有关。

无论对作为踝关节背屈肌的胫骨前肌，还是作为跖屈肌的外侧腓肠肌，其触地后肌电幅值都体现了显著的性别差异，即男性触地后的肌电幅值显著大于女性的对应幅值。在触地后，肌肉的功能用以对抗冲击、协调关节的运动以吸收能量和维持姿势的平衡。实验结果显示这方面男性要比女性表现更优秀。这些问题与神经肌肉控制有关，体现了在这方面两性间的不同，应该增强相关职业中的女性或女性运动员在运动协调性和神经肌肉控制方面的训练。

本研究还存在一些局限和不足之处。虽然在其他人的实验中也采用了同样多的受试者，但是实验样本仍然偏小。在本研究中，受试者都经过严格的甄选，以保证相近的年龄、体型和身体状态，以尽可能减少其他因素带来的影响。另外，我们注意到，Whitting等人[32]的研究指出，在初始接触时刻，冲击可以导致严重的运动伪影，并对肌电信号的质量带来负面影响。虽然我们尽量采取措施去减少这些因素的影响，但是不能完全去除。我们相信，在其他研究中，都或多或少会面临相同的问题，这些问题需要在今后的研究中去克服。